(57)【要約】  両面発光型の有機ＥＬ素子と、有機ＥＬ素子の少なくとも一方の表面に設けられる出光面構造層とを備える面光源装置であって、出光面構造層は、有機ＥＬ素子とは反対側の表面に、表面に対して平行な平坦面部と、平坦面部に対して傾斜した斜面部とを有する凹凸構造を有し、斜面部を、平坦面部に対して垂直な方向に、平坦面部に対して平行な平面へと投影して形成される投影面積が、平坦面部の全面積の０．１倍以下である。
2012002259.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の透明電極層、発光層及び第二の透明電極層を前記の順に備える両面発光型の有機エレクトロルミネッセンス素子と、前記有機エレクトロルミネッセンス素子の少なくとも一方の表面に直接または間接的に設けられる出光面構造層とを備える面光源装置であって、
前記出光面構造層は、前記有機エレクトロルミネッセンス素子とは反対側の表面に、前記有機エレクトロルミネッセンス素子の一方の表面に対して平行な平坦面部と、前記平坦面部に対して傾斜した斜面部とを有する凹凸構造を有し、
前記斜面部を、前記平坦面部に対して垂直な方向に、前記平坦面部に対して平行な平面へと投影して形成される投影面積が、前記平坦面部の全面積の０．１倍以下である、面光源装置。
【請求項２】
前記凹凸構造における平坦面部の高低差の最大値が１２μｍ以下である、請求項１記載の面光源装置。
【請求項３】
前記斜面部が前記平坦面部に対して８０°以上９０°未満の傾斜角度で傾斜している、請求項１記載の面光源装置。
【請求項４】
前記平坦面部の高低差が０．１μｍ以上である請求項１に記載の面光源装置。
【請求項５】
請求項１に記載の面光源装置を備える照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は面光源装置に関する。具体的には、有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、適宜「有機ＥＬ素子」という。）を備える面光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数層の電極間に有機発光層を設け、電気的に発光を得る有機ＥＬ素子は、液晶セルに代わる表示素子としての利用の他に、その高発光効率、低電圧駆動、軽量、低コスト等の特徴を生かした、平面型照明、液晶表示装置用バックライト等の面光源装置としての利用も検討されている。【０００３】
有機ＥＬ素子を面光源装置の光源として利用する場合、有用な態様の光を高効率で面光源装置から取り出すことが求められる。そこで、従来の面光源装置では、有機ＥＬ素子よりも出光面側に、種々の凹凸構造を設けることが知られている。このような凹凸構造は、特に片面から光を取り出す片面発光型の面光源装置において多く検討がなされている（例えば特許文献１の図４、図６等）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２６６４２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
有機ＥＬ素子を備える面光源装置には、片面発光型の他にも、両面から光を取り出す両面発光型の面光源装置がある。両面発光型の面光源装置においても光を高効率で取り出すことが求められるので、発明者は、両面発光型の面光源装置にも、片面発光型の面光源装置と同様に凹凸構造を設けることを試みた。ところが、片面発光型の面光源装置用の凹凸構造をそのまま両面発光型の面光源装置に適用しても、所望の性能が得られないことが判明した。【０００６】
通常、両面発光型の面光源装置が備える各層は、光を透過させることができるようになっている。このため、通常の両面発光型の面光源装置はシースルーになっている。即ち、そのような両面発光型の面光源装置は、その面光源装置を通して向こう側を見通すことができるようになっている。シースルーになっていることにより意匠性を高めたり用途を多様化することができたりするので、シースルーであることは、両面発光型の面光源装置の利点の一つである。したがって、光を高効率で取り出すように凹凸構造を設ける場合でも、その面光源装置を通して向こう側を見通せなくなることは避けることが望ましい。【０００７】
他方、片面発光型の面光源装置は、光取出効率を高める観点から反射層（例えば反射電極等）を備え、有機ＥＬ素子が発した光のうち出光面とは反対側に発せられた光を反射層で反射するようになっている。このため、外部から片面発光型の面光源装置に進入した光も反射層で反射されるので、その面光源装置を通して向こう側を見通すことができないようになっている。このような理由から、片面発光型の面光源装置に設けられる従来の凹凸構造は、一般に、両面発光型の面光源装置のようにシースルーに関する検討がなされていない。したがって、従来の凹凸構造を両面発光型の面光源装置に設けた場合、通常はヘイズが大きくなって、面光源装置を通して向こう側を見通せなくなる。【０００８】
本発明は、上記の課題に鑑みて創案されたものであって、シースルーであることを維持しながら、高効率で光を取り出すことができる面光源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は上述した課題を解決するべく、鋭意検討した結果、その出光面に凹凸構造を有する面光源装置において、その凹凸構造の平坦面部と斜面部との面積比を制御することにより、シースルーであることを維持しながら、高効率で光を取り出すことができる面光源装置を実現できることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明によれば以下の〔１〕〜〔５〕が提供される。【００１０】
〔１〕  第一の透明電極層、発光層及び第二の透明電極層を前記の順に備える両面発光型の有機エレクトロルミネッセンス素子と、前記有機エレクトロルミネッセンス素子の少なくとも一方の表面に直接または間接的に設けられる出光面構造層とを備える面光源装置であって、
前記出光面構造層は、前記有機エレクトロルミネッセンス素子とは反対側の表面に、前記有機エレクトロルミネッセンス素子の一方の表面に対して平行な平坦面部と、前記平坦面部に対して傾斜した斜面部とを有する凹凸構造を有し、
前記斜面部を、前記平坦面部に対して垂直な方向に、前記平坦面部に対して平行な平面へと投影して形成される投影面積が、前記平坦面部の全面積の０．１倍以下である、面光源装置。
〔２〕  前記凹凸構造における平坦面部の高低差の最大値が１２μｍ以下である、〔１〕記載の面光源装置。
〔３〕  前記斜面部が前記平坦面部に対して８０°以上９０°未満の傾斜角度で傾斜している、〔１〕又は〔２〕記載の面光源装置。
〔４〕  前記平坦面部の高低差が０．１μｍ以上である、〔１〕〜〔３〕のいずれか一項に記載の面光源装置。
〔５〕  〔１〕〜〔４〕のいずれか一項に記載の面光源装置を備える照明器具。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の面光源装置によれば、シースルーであることを維持しながら、高効率で光を取り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の第一実施形態に係る面光源装置を模式的に示す斜視図である。
【図２】図２は、本発明の第一実施形態に係る面光源装置を説明する図であって、図１に示す面光源装置を線１ａ−１ｂを通り出光面に対して垂直な面で切断した断面を模式的に示す断面図である。
【図３】図３は、本発明の第一実施形態に係る面光源装置の出光面の一部を、面光源装置の厚み方向から見た様子を拡大して模式的に示す部分平面図である。
【図４】図４は、本発明の第一実施形態に係る凹凸構造層を、図３の線３ａを通り出光面に対して垂直な面で切断した断面を模式的に示す部分断面図である。
【図５】図５は、本発明の第一実施形態に係る面光源装置の出光面の斜面部を、平坦面部に対して垂直な方向に、平坦面部に対して平行な平面へと投影した様子を模式的に示す投影図である。
【図６】図６は、本発明の第二実施形態に係る面光源装置を模式的に示す斜視図である。
【図７】図７は、本発明の第二実施形態に係る面光源装置を説明する図であって、図６に示す面光源装置を線６ａ−６ｂを通り出光面の面方向に対して垂直な面で切断した断面を模式的に示す断面図である。
【図８】図８は、本発明の第二実施形態に係る面光源装置の出光面の一部を、面光源装置の厚み方向から見た様子を拡大して模式的に示す部分平面図である。
【図９】図９は、本発明の第二実施形態に係る凹凸構造層を、図８の線８ａを通り出光面に対して垂直な面で切断した断面を模式的に示す部分断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の第三実施形態に係る面光源装置を模式的に示す斜視図である。
【図１１】図１１は、本発明の第四実施形態に係る面光源装置を厚み方向から見た様子を模式的に示す上面図である。
【図１２】図１２は、本発明の第四実施形態に係る面光源装置を説明する図であって、図１１に示す面光源装置を、図１１中の線１１ａを通る、出光面４０Ｕと垂直な面で切断した断面を示す断面図である。
【図１３】図１３は、本発明の第五実施形態に係る凹凸構造層の断面を模式的に示す断面図である。
【図１４】図１４は、本発明の第六実施形態に係る面光源装置を模式的に示す斜視図である。
【図１５】図１５は、本発明の別の実施形態に係る凹凸構造層の断面を模式的に示す断面図である。
【図１６】図１６は、本発明の別の実施形態に係る凹凸構造層の断面を模式的に示す断面図である。
【図１７】図１７は本発明の別の実施形態に係る構造層の断面を模式的に示す断面図である。
【図１８】図１８は、実施例１で用いた金属モールドの製造の様子を模式的に表す断面図である。
【図１９】図１９は、実施例１における凹凸構造層を、切削方向に垂直な平面で切った断面の様子を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、実施形態及び例示物等を示して本発明について詳細に説明するが、本発明は以下に説明する実施形態及び例示物等に限定されるものではなく、本願の請求の範囲及びその均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施できる。
【００１４】
〔１．第一実施形態〕
図１及び図２はいずれも本発明の第一実施形態に係る面光源装置を説明する図であって、図１は面光源装置を模式的に示す斜視図であり、図２は図１に示す面光源装置を線１ａ−１ｂを通り出光面に対して垂直な面で切断した断面を模式的に示す断面図である。
【００１５】
図１に示すように、本発明の第一実施形態に係る面光源装置１０は、矩形の平板状の構造を有する装置であり、両面発光型の有機ＥＬ素子１４０と、この有機ＥＬ素子１４０の少なくとも一方の表面に直接または間接的に設けられる出光面構造層１００とを備える。有機ＥＬ素子１４０は、少なくとも第一の透明電極層１４１、発光層１４２及び第二の透明電極層１４３を前記の順に備え、その表面１４４及び１４５の両方から発光できるようになっている。本実施形態では、第一の透明電極層１４１及び第二の透明電極層１４３が透明電極層となっているため、発光層１４２からの光は、第一の電極層１４１及び第二の電極層１４３をそれぞれ透過して、表面１４４及び１４５から発光できる。したがって、以下の説明においては表面１４４及び１４５を「発光面」と呼ぶ。
【００１６】
前述したように、有機ＥＬ素子１４０の発光面１４４には出光面構造層１００が設けられている。本実施形態では、出光面構造層１００は発光面１４４に接するように直接に設けられているものとする。
さらに、本実施形態の面光源装置１０は上述した部材以外にも構成要素を備えていてもよい。本実施形態では、有機ＥＬ素子１４０の発光面１４５に封止基材１５１が設けられているものとする。
【００１７】
したがって、面光源装置１０は、封止基材１５１と、有機ＥＬ素子１４０と、出光面構造層１００とをこの順に備える。このような面光源装置１０では、出光面構造層１００における有機ＥＬ素子１４０とは反対側の表面１０Ｕから光が射出し、また、封止基材１５１における有機ＥＬ素子１４０とは反対側の表面１０Ｄから光が射出する。なお、表面１０Ｕ及び１０Ｄは、面光源装置１０の最も外側に位置し、この表面１０Ｕ及び１０Ｄから面光源装置１０の外部へ光が射出するため、表面１０Ｕ及び１０Ｄを「出光面」と呼ぶ。
【００１８】
〔１−１．有機ＥＬ素子〕
例えば有機ＥＬ素子１４０として例示するように、有機ＥＬ素子は、通常、２層以上の電極層と、これらの電極層間に設けられ、電極から電圧を印加されることにより発光する発光層と、を備える。
【００１９】
有機ＥＬ素子は、基板上に有機ＥＬ素子を構成する電極、発光層等の層を形成し、さらにそれらの層を覆う封止部材を設け、基板と封止部材で発光層等の層を封止した構成とされるのが一般的である。
【００２０】
前記発光層としては、特に限定されず既知のものを適宜選択できる。発光層中の発光材料は１種類に限らず、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。また、発光層は１層に限らず、光源としての用途に適合すべく、一種の層単独又は複数種類の層の組み合わせとすることができる。これにより、白色又はそれに近い色の光を発光するものとし得る。
【００２１】
本発明において、有機ＥＬ素子を構成する電極層は、いずれも透明な材料により形成されている透明電極層である。ここで「透明」であるとは、光学部材に用いるのに適した程度の光線透過率を有する意味である。例えば、面光源装置１０が全体として後述する所望の全光線透過率を有する程度に高い光線透過率を有する電極を、透明電極層として用いればよい。このように高い透明性を有する透明電極層を備えることにより、発光層で発生した光の取出効率を向上でき、また、面光源装置を通じて向こう側を明瞭に見通すことができる。なお、透明電極層の材料は１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。さらに透明電極層は１層のみを備える単層構造の層であってもよく、２層以上の層を備える複層構造の層であってもよい。
【００２２】
有機ＥＬ素子１４０は、第一の透明電極層１４１と第二の透明電極層１４３との間に、発光層１４２に加えてホール注入層、ホール輸送層、電子輸送層及び電子注入層等の他の層（図示せず。）をさらに有していてもよい。また、有機ＥＬ素子１４０は、第一の透明電極層１４１及び第二の透明電極層１４３に通電するための配線、発光層１４２の封止のための周辺構造等の任意の構成要素をさらに備えていてもよい。
【００２３】
透明電極層及びその間に設ける層を構成する材料としては、特に限定されないが、具体例として下記のものを挙げることができる。
透明電極層の材料としてはＩＴＯ（酸化インジウムスズ）等を挙げることができる。
正孔注入層の材料としてはスターバースト系芳香族ジアミン化合物等を挙げることができる。
正孔輸送層の材料としてはトリフェニルジアミン誘導体等を挙げることができる。
黄色発光層のホスト材料としてはトリフェニルジアミン誘導体等を挙げることができ、黄色発光層のドーパント材料としてはテトラセン誘導体等を挙げることができる。
緑色発光層の材料としてはピラゾリン誘導体等を挙げることができる。
青色発光層のホスト材料としてはアントラセン誘導体等を挙げることができ、青色発光層のドーパント材料としてはペリレン誘導体等を挙げることができる。
赤色発光層の材料としてはユーロピウム錯体等を挙げることができる。
電子輸送層の材料としてはアルミニウムキノリン錯体（Ａｌｑ）等を挙げることができる。
【００２４】
上記のもの又はその他の発光層を適宜組み合わせて積層型又はタンデム型と呼ばれる、補色関係にある発光色を発生する発光層を得ることができる。補色関係の組み合わせは、黄／青、又は緑／青／赤等とすることができる。
【００２５】
〔１−２．出光面構造層〕
出光面構造層１００は、面光源装置１０の最も外側に位置する出光面１０Ｕを備えている。出光面１０Ｕは、出光面構造層１００の有機ＥＬ素子１４０とは反対側の表面であり、面光源装置１０としての出光面、即ち、面光源装置１０から装置外部に光が射出する際の出光面である。
【００２６】
出光面１０Ｕは、巨視的に見ると、有機ＥＬ素子１４０の発光面１４４と平行な面であり、面光源装置１０の主面と平行である。しかし、出光面１０Ｕは、微視的に見ると、後述する凹凸構造を有するため、凹部又は凸部上の面は発光面１４４と非平行な角度をなしうる。そこで、以下の説明において、出光面に対して平行又は垂直であるとは、別に断らない限り、凹部又は凸部を無視して巨視的に見た出光面に対して平行又は垂直であることをいう。また、面光源装置１０は、別に断らない限り、かかる出光面１０Ｕが水平方向と平行で且つ上向きになるよう載置した状態で説明する。
さらに、構成要素が「平行」又は「垂直」であるとは、本発明の効果を損ねない範囲、例えば±５°の範囲内で誤差を含んでいてもよい。
【００２７】
出光面構造層１００は、凹凸構造層１１１及び基材フィルム層１１２を含む複層体１１０と、基板としての支持基板１３１と、複層体１１０及び支持基板１３１を接着する接着層１２１とを備える。
凹凸構造層１１１は、面光源装置１０の一方の表面（即ち面光源装置１０の一方の出光面側の最外層。図中の上側）に位置する層である。凹凸構造層１１１の表面である出光面１０Ｕには凹凸構造が形成されている。凹凸構造については詳しくは後述するが、この凹凸構造は、有機ＥＬ素子１４０の発光面１４４に対して平行な平坦面部１１３及び１１４と、これらの平坦面部１１３及び１１４に対して傾斜した斜面部１１５とにより構成されている。
具体的には、凹凸構造層１１１の出光面１０Ｕは、平坦面部１１４を底面とし、かつ斜面部１１５を側面とする複数の凹部１１６と、隣接する凹部１１６間の隙間部分に相当する平坦面部１１３とを備えて構成される。ここで、斜面部が平坦面部に対して傾斜するとは、斜面部が平坦面部と平行でないことを表す。
【００２８】
なお、本明細書においては、図面は模式的な図示であるため、出光面１０Ｕ上には僅かな個数の凹部１１６のみを示しているが、実際の面光源装置においては、一枚の面光源装置の出光面上に、これよりも遥かに多い数の凹部を設けることができる。
【００２９】
（凹凸構造の説明）
以下、出光面１０Ｕの凹凸構造について、図面を参照して詳細に説明する。
図３は、面光源装置１０の出光面１０Ｕの一部を、面光源装置１０の厚み方向から見た様子を拡大して模式的に示す部分平面図である。また、図４は、凹凸構造層１１１を、図３の線３ａを通り出光面１０Ｕに対して垂直な面で切断した断面を模式的に示す部分断面図である。なお、前記の線３ａは、一列の凹部１１６の全ての平坦面部１１４の上を通る線であるものとする。また、以下の説明において「厚み方向」とは、特に断らない限り、面光源装置の厚み方向を指す。
【００３０】
図３に示すように、出光面１０Ｕは、複数の凹部１１６と、これらの凹部１１６間の隙間部分である平坦面部１１３とを備えている。各凹部１１６は、それぞれ正四角錐の頂部を底面と平行に切り取った形状（角錐台形状）である。各凹部１１６は、その底部分に相当する矩形状の平坦面部１１４と、矩形の四辺からそれぞれ延びる四面の斜面部１１５とにより構成されている。より具体的には、凹部１１６の底面である平坦面部１１４は正方形状である。また、凹部１１６を構成する四面の斜面部１１５は、いずれも同一の台形状である。さらに、斜面部１１５と平坦面部１１３との境界線１１７は、正方形を構成している。すなわち、本実施形態では、凹部１１６は、正四角錐台形状である。
【００３１】
凹部１１６は、通常、位置が離散的になるように設けられる。ここでは、複数の凹部１１６は、出光面１０Ｕに対して平行で互いに直交する２方向Ｘ及びＹに沿って配列されている。具体的には、凹部１１６は、一定の間隔Ｌを空けて、直交する２方向Ｘ及びＹに沿って連続して配置されている。前記の２方向Ｘ及びＹにおいて、隣り合う凹部１１６の間には隙間が設けられていて、この隙間が平坦面部１１３を構成している。したがって、出光面１０Ｕにおいては、通常、平坦面部１１４の周囲には斜面部１１５が位置し、斜面部１１５の周囲（ひいては、凹部１１６の周囲）には平坦面部１１３が位置している。
【００３２】
図５は、面光源装置１０の出光面１０Ｕの斜面部１１５を、平坦面部１１３及び１１４に対して垂直な方向に、平坦面部１１３及び１１４に対して平行な平面９００へと投影した様子を模式的に示す投影図である。なお、本実施形態では、平坦面部１１３，１１４に対して垂直な方向は、出光面１０Ｕに対して垂直な方向、及び、面光源装置１０の厚み方向に対して平行な方向に一致する。また、平坦面部１１３及び１１４に対して平行な平面９００は、出光面１０Ｕに対して平行な平面となる。ただし、前記の平坦面部１１３及び１１４に対して平行な平面９００は、面光源装置１０が有する平面ではなく、斜面部１１５の投影面積を測定するために設定される投影平面である。また、図５において、面光源装置１０の出光面１０Ｕの斜面部１１５を、平坦面部１１３及び１１４に対して垂直な方向に、平坦面部１１３及び１１４に対して平行な平面９００へと投影した投影像９０１には斜線を付して示す。
【００３３】
図５に示すように、本実施形態の面光源装置１０において、斜面部１１５を、平坦面部１１３及び１１４に対して垂直な方向に、平坦面部１１３及び１１４に対して平行な平面９００へと投影して形成される投影面積が、平坦面部１１３及び１１４の合計面積の、通常０．１倍以下、好ましくは０．０５倍以下、より好ましくは０．０１倍以下である。また、平坦面部１１３及び１１４の合計面積に対する斜面部１１５の投影面積の比の下限は、通常０．０００１倍以上、好ましくは０．０００５倍以上、より好ましくは０．００１倍以上である。
【００３４】
出光面１０Ｕが前記のような凹凸構造を有することにより、本実施形態の面光源装置１０は、以下の（ｉ）〜（iii）のような効果を奏することができる。
【００３５】
（ｉ）凹凸構造を有さない場合と比較して、面光源装置１０では、出光面１０Ｕからの光の取出効率を高めることができる。すなわち、平坦面部１１３及び１１４で内部反射することにより取り出すことができなかった光であっても、斜面部１１５からであれば取り出すことができるので、光の取出効率を向上させることができる。
【００３６】
（ii）面光源装置１０の向こう側を見通せるようになる。従来の片面発光型の面光源装置に設けられる凹凸構造を両面発光型の面光源装置に適用した場合、通常は斜面部の割合が大きくなることによりヘイズが大きくなり、面光源装置の向こう側を見通せなくなる。これに対し、平坦面部１１３及び１１４の合計面積に対する斜面部１１５の投影面積の割合を前記の範囲に収めると、出光面１０Ｕに対して垂直な方向から見た場合の凹凸構造によるヘイズの向上を抑制できる。したがって、本実施形態の面光源装置１０によれば、凹凸構造を有しながらもヘイズの上昇を抑制できるので、シースルーを損なわないようになっている。
【００３７】
（iii）外部衝撃により凹凸構造の欠け等が生じることを防止でき、ひいては出光面１０Ｕの機械的強度を向上させることができる。一般に、面に凹凸構造があると、その面に衝撃が加えられた場合に当該凹凸構造の一部に力が集中し、破損を招きやすくなる傾向がある。ところが、本実施形態の面光源装置１０では、平坦面部１１３の厚み方向の位置（以下、適宜「高さ位置」という。）を揃えて均一で平坦な面としているため、外部から出光面１０Ｕに加えられる力又は衝撃によって凹凸構造層１１１の一部に力が集中することを抑制できるようになっている。このため、凹凸構造層１１１の破損を防止し、良好な光取り出し効率と、面光源装置１０の出光面１０Ｕの高い機械的強度とを両立させることができるようになっている。
【００３８】
さらに、図４に示すように、出光面１０Ｕにおける平坦面部１１３及び平坦面部１１４の高低差（本実施形態では、凹部１１６の深さ）Ｈの最大値は、好ましくは１２μｍ以下であり、１１μｍ以下もしくは１０μｍ以下とすることができる。なお、下限は、通常０．１μｍ以上であり、０．１５μｍ以上もしくは０．２μｍ以上とすることができる。
【００３９】
平坦面部１１３及び１１４の高低差Ｈの最大値をこのような範囲に収めることにより、出光面１０Ｕの法線方向に対して傾斜した方向（斜め方向）から見た場合にも面光源装置１０の向こう側を見通すことができるようになる。斜面部１１５の面積割合が大きいと、斜め方向から出光面１０Ｕを見た場合のヘイズが大きくなる傾向がある。これに対し、平坦面部１１３及び１１４の合計面積（全面積）に対する斜面部１１５の投影面積の割合が前記の範囲に収まり、且つ、平坦面部１１３及び１１４の高低差Ｈの最大値が前記の範囲に収まることにより、斜め方向から見た場合のヘイズの向上を抑制できるので、斜め方向から面光源装置１０を見た場合でもシースルーを損なわないようにできる。
【００４０】
図４に示すように、斜面部１１５は、平坦面部１１３及び１１４に対して、通常８０°以上、好ましくは８１°以上、より好ましくは８２°以上、また、通常９０°未満、好ましくは８９°以下、より好ましくは８８°以下の傾斜角度θで傾斜していることが好ましい。すなわち、斜面部１１５はいずれも平坦面部１１３及び１１４に対して平行でない面であるが、これらの斜面部１１５と平坦面部１１３及び１１４とがなす角度θが前記の範囲に収まることが好ましい。このように斜面部１１５の傾斜角度θが大きいことにより、光の取出効率を安定して高めることができる。また、傾斜角度θが小さい場合と比べ、傾斜角度θが大きいと斜面部１１５一つあたりの前記投影面積を小さくできるので、出光面１０Ｕに対して垂直な方向から見た場合に面光源装置１０の向こう側をより明瞭に見通しやすくなる。出光面１０Ｕに対して垂直な方向は面光源装置１０の正面方向に当たり、通常はこの正面方向から面光源装置１０の向こう側を見通す頻度が高いと想定されるため、前記の利点は実用上、有用である。
【００４１】
また、本実施形態では、全ての斜面部１１５の傾斜角度θは、同じ大きさに設定されているが、特に限定されず異なっていてもよい。
【００４２】
凹凸構造層１１１の厚みＴは、前記の平坦面部１１３及び１１４の高低差Ｈの最大値との関係で、適切な範囲にすればよい。例えば、凹凸構造層１１１の材料として、凹凸構造層１１１の耐久性の維持に有利な硬質の材料を用いた場合、凹凸構造層１１１の厚みＴを薄くしたほうが面光源装置１０の可撓性を高めることが可能となり、面光源装置１０の製造工程における凹凸構造層１１１の取り扱いが容易となるので、好ましい。具体的には、平坦面部１１３及び１１４の高低差Ｈの最大値と凹凸構造層１１１の厚みＴとの差は、０〜３０μｍであることが好ましい。
【００４３】
図３に示すように、出光面１０Ｕは、平坦面部１１３及び１１４並びに２つの斜面部１１５を含む繰り返し構造が、２方向Ｘ及びＹそれぞれに沿って繰り返し並んだ形状となっている。例えば方向Ｘにおいては、図４に示すように、平坦面部１１３、斜面部１１５、平坦面部１１４及び斜面部１１５がこの順に並んだ繰り返し構造１１８が繰り返し並んだ形状となっている。このような繰り返し構造１１８のピッチＰは、通常０．１μｍ以上、好ましくは０．１５μｍ以上、より好ましくは０．２μｍ以上であり、通常５００μｍ以下、好ましくは４５０μｍ以下、より好ましくは４００μｍ以下である。ピッチＰが前記範囲の下限値以上となることにより取り出し効率が向上するという利点がある。また、ピッチＰが前記範囲の上限値以下となることにより透明性がよくなるという利点がある。
【００４４】
凹凸構造層１１１の厚さＴは、特に限定されないが、１μｍ〜７０μｍであることが好ましい。本実施形態では、凹凸構造層１１１の厚さＴとは、凹凸構造が形成されていない基材フィルム層１１２側の面と、平坦面部１１３との距離のことである。
また、基材フィルム層１１２の厚さは、２０μｍ〜３００μｍであることが好ましい。
【００４５】
（複層体の材料の説明）
出光面構造層１００は、複数の層からなるものとしうるが、単一の層からなってもよい。所望の特性を備えた出光面構造層１００を容易に得る観点からは、複数の層からなることが好ましい。本実施形態では、図１に示すように、出光面構造層１００は、凹凸構造層１１１と基材フィルム層１１２とを組み合わせた複層体１１０を含むようになっているものとする。これにより、性能の高い出光面構造層１００を容易に得ることができる。
【００４６】
凹凸構造層１１１及び基材フィルム層１１２は、通常、透明樹脂を含む樹脂組成物により形成することができる。本実施形態においては、出光面構造層１００を構成する各層が、光学部材に用いるのに適した光線透過率を有するものとすればよく、例えば、出光面構造層１００全体として８０％以上の全光線透過率を有するものとすればよい。
【００４７】
樹脂組成物に含まれる透明樹脂は、特に限定されず、透明な層を形成することができる各種の樹脂を用いることができる。例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂を挙げることができる。なかでも熱可塑性樹脂は熱による変形が容易であるため、また紫外線硬化性樹脂は硬化性が高く効率が良いため、凹凸構造層１１１の効率的な形成が可能となり、それぞれ好ましい。
【００４８】
熱可塑性樹脂としては、ポリエステル系、ポリアクリレート系、シクロオレフィンポリマー系等の樹脂を挙げることができる。また紫外線硬化性樹脂としては、エポキシ系、アクリル系、ウレタン系、エン／チオール系、イソシアネート系等の樹脂を挙げることができる。これらの樹脂としては、複数個の重合性官能基を有するものを好ましく用いることができる。なお、前記の樹脂は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【００４９】
なかでも、複層体１１０を構成する凹凸構造層１１１の材料としては、出光面１０Ｕの凹凸構造を形成しやすく且つ凹凸構造の耐擦傷性を得やすいという観点から、硬化時の硬度が高い材料が好ましい。具体的には、７μｍの膜厚の樹脂層を基材上に凹凸構造が無い状態で形成した際に、鉛筆硬度でＨＢ以上になるような材料が好ましく、Ｈ以上になる材料がさらに好ましく、２Ｈ以上になる材料がより好ましい。一方、基材フィルム層１１２の材料としては、凹凸構造層１１１の形成に際しての取り扱い、並びに、複層体１１０を成形した後の複層体１１０の取り扱いを容易とするために、ある程度の柔軟性があるものが好ましい。このような材料を組み合わせることにより、取り扱いが容易で且つ耐久性に優れる複層体１１０を得ることができ、その結果、高性能の面光源装置１０を容易に製造することができる。
【００５０】
このような材料の組み合わせは、それぞれの材料を構成する樹脂として、上に例示した透明樹脂を適宜選択することにより得ることができる。具体的には、凹凸構造層１１１の材料を構成する透明樹脂として、アクリレート等の紫外線硬化性樹脂を用い、一方、基材フィルム層１１２の材料を構成する透明樹脂として、脂環式オレフィンポリマー製のフィルム（後述するゼオノアフィルム等）や、ポリエステルフィルムを用いることが好ましい。
【００５１】
本実施形態のように、出光面構造層１００が凹凸構造層１１１と基材フィルム層１１２とを含む場合、凹凸構造層１１１と基材フィルム層１１２との屈折率はできるだけ近くする態様としてもよい。この場合、凹凸構造層１１１と基材フィルム層１１２との屈折率差は、好ましくは０．１以内、さらに好ましくは０．０５以内である。
【００５２】
凹凸構造層１１１、基材フィルム層１１２等の出光面構造層１００の構成要素となる層の材料として、シースルー性を阻害しない範囲で、光拡散性のある材料を用いてもよい。これにより、シースルー性を維持しつつ、出光面構造層１００を透過する光を拡散させることができ、観察角度による色味の変化等の不具合を更に低減し得る。
【００５３】
光拡散性のある材料としては、例えば、粒子を含んだ材料、２種類以上の樹脂を混ぜ合わせて光を拡散させるアロイ樹脂、等を挙げることができる。なかでも、光拡散性を容易に調節できるという観点から、粒子を含んだ材料が好ましく、特に粒子を含んだ樹脂組成物が特に好ましい。
【００５４】
粒子は、透明であってもよく、不透明であってもよい。粒子の材料としては、例えば、金属及び金属化合物、並びに樹脂等が挙げられる。金属化合物としては、例えば、金属の酸化物及び窒化物を挙げることができる。金属及び金属化合物の具体例を挙げると、銀、アルミのような反射率が高い金属；酸化ケイ素、酸化アルミ、酸化ジルコニウム、窒化珪素、錫添加酸化インジウム、酸化チタン等の金属化合物；などを挙げることができる。一方、樹脂としては、例えば、メタクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂等を挙げることができる。なお、粒子の材料は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
【００５５】
粒子の形状は、例えば、球状、円柱状、立方体状、直方体状、角錐状、円錐状、星型状等の形状とすることができる。
【００５６】
さらに、樹脂組成物は、必要に応じて任意の成分を含むことができる。当該任意の成分としては、例えば、フェノール系、アミン系等の劣化防止剤；界面活性剤系、シロキサン系等の帯電防止剤；トリアゾール系、２−ヒドロキシベンゾフェノン系等の耐光剤；などの添加剤を挙げることができる。
【００５７】
（支持基板）
本実施形態の面光源装置１０は、有機ＥＬ素子１４０と複層体１１０との間に、支持基板１３１を備える。支持基板１３１を備えることにより、面光源装置１０に、たわみを抑制する剛性を与えることができる。また、支持基板１３１として、有機ＥＬ素子１４０を封止する性能に優れて、且つ、製造工程において有機ＥＬ素子１４０を構成する層をその上に順次形成することを容易に行い得る基板を備えることにより、面光源装置１０の耐久性を向上させ、且つ製造を容易にすることができる。
【００５８】
支持基板１３１を構成する材料の例としては、通常、透明な材料を用いる。その材料の例を挙げると、ガラス、樹脂などが挙げられる。なお、支持基板１３１の材料は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。なお、本発明において、透明な材料とは、支持基板等の部材を構成した際に、その全光線透過率が８０％以上となる材料とすることができる。
支持基板１３１を構成する材料の屈折率は、特に制限されないが、１．４〜２．０とすることが好ましい。
支持基板１３１の厚さは、特に限定されないが、０．１ｍｍ〜５ｍｍであることが好ましい。
【００５９】
（接着層）
本実施形態の面光源装置１０は、複層体１１０と支持基板１３１との間に接着層１２１を備える。接着層１２１は、複層体１１０の基材フィルム層１１２と支持基板１３１との間に介在して、これらの２層を接着する層である。
接着層１２１の材料である接着剤は、狭義の接着剤（２３℃における剪断貯蔵弾性率が１〜５００ＭＰａであり、常温で粘着性を示さない、いわゆるホットメルト型の接着剤）のみならず、２３℃における剪断貯蔵弾性率が１ＭＰａ未満である粘着剤をも包含する。具体的には、支持基板１３１あるいは基材フィルム層１１２に近い屈折率を有し、且つ透明な材料を適宜用いることができる。より具体的には、アクリル系接着剤あるいは粘着剤が挙げられる。接着層の厚さは、５μｍ〜１００μｍであることが好ましい。
【００６０】
〔１−３．封止基材〕
本実施形態の面光源装置１０は、発光面１４５に封止基材１５１を備える。封止基材１５１は、発光面１４５に直接接するように設けてもよい。また、発光面１４５と封止基材１５１との間に、充填材や接着剤等の任意の物質が存在していてもよいし、空隙が存在していてもよい。空隙には、発光層１４２の耐久性を大きく損なう等の不都合がない限りは空気やその他の気体が存在してもよいし、空隙内を真空としてもよい。
【００６１】
封止基材１５１としては、有機ＥＬ素子１４０を封止でき、発光面１４５から発せられる光を透過させる任意の部材を用いることができる。例えば、支持基材１３１と同様の部材を用いることができる。
【００６２】
〔１−４．製造方法〕
面光源装置１０の製造方法は、特に限定されないが、例えば、支持基板１３１の一方の面に有機ＥＬ素子１４０を構成する各層を積層する工程と、凹凸構造層１１１及び基材フィルム層１１２を有する複層体１１０を用意する工程と、用意した複層体１１０を接着層１２１を介して支持基板１３１の他方の面に貼付する工程と、有機ＥＬ素子１４０の支持基板１３１とは反対側の面に封止基材１５１を設ける工程とを行うことにより製造することができる。なお、前記の各工程は、所望の面光源装置１０が得られる限り順番に制限はない。
【００６３】
凹凸構造層１１１及び基材フィルム層１１２を有する複層体１１０の製造は、例えば、所望の形状を有する金型等の型を用意し、この型を凹凸構造層１１１を形成する材料の層に転写することにより行うことができる。より具体的な方法としては、
（方法１）基材フィルム層１１２を構成する樹脂組成物Ａの層及び凹凸構造層１１１を構成する樹脂組成物Ｂの層（凹凸構造はまだ形成されていない）を有する未加工複層体を用意し、かかる未加工複層体の樹脂組成物Ｂ側の面上に、凹凸構造を形成する方法；及び
（方法２）基材フィルム層１１２の上に、液体状態の樹脂組成物Ｂを塗布し、塗布された樹脂組成物Ｂの層に型を当て、その状態で樹脂組成物Ｂを硬化させ、凹凸構造層１１１を形成する方法
などを挙げることができる。
【００６４】
方法１において、未加工複層体は、例えば樹脂組成物Ａ及び樹脂組成物Ｂを共押出する押出成形により得ることができる。未加工複層体の樹脂組成物Ｂ側の面上に、所望の表面形状を有する型を押し当てることにより、凹凸構造を形成することができる。
より具体的には、長尺の未加工複層体を押出成形により連続的に形成し、所望の表面形状を有する転写ロールとニップロールとで未加工複層体を加圧し、それにより、連続的な製造を効率的に行うことができる。転写ロールとニップロールとによる挟み圧力は、好ましくは数ＭＰａ〜数十ＭＰａである。また転写時の温度は、樹脂組成物Ｂのガラス転移温度をＴｇとすると、好ましくはＴｇ以上（Ｔｇ＋１００℃）以下である。未加工複層体と転写ロールとの接触時間はフィルムの送り速度、すなわちロール回転速度によって調整でき、好ましくは５秒以上６００秒以下である。
【００６５】
方法２において、凹凸構造層１１１を構成する樹脂組成物Ｂとしては、紫外線等のエネルギー線により硬化しうる組成物を用いることが好ましい。かかる樹脂組成物Ｂを、基材フィルム層１１２上に塗布し、型を当てた状態で、塗布面の裏側（基材フィルム層の、樹脂組成物Ｂを塗布した面とは反対側）に位置する光源から、紫外線等のエネルギー線を照射し、樹脂組成物Ｂを硬化させ、その後型を剥離することにより、樹脂組成物Ｂの塗膜を凹凸構造層１１１とし、複層体１１０を得ることができる。
【００６６】
〔１−５．主な利点の説明〕
本実施形態の面光源装置１０は上述したように構成されているため、有機ＥＬ素子１４０の発光面１４４から発せられる光は出光面構造層１００を透過して出光面１０Ｕから出光し、発光面１４５から発せられる光は封止基材１５１を透過して出光面１０Ｄから出光する。この際、出光面１０Ｕが平坦面部１１３及び１１４並びに斜面部１１５を含む凹凸構造を有するため、出光面１０Ｕから光を高効率で取り出すことができる。
【００６７】
また、面光源装置１０が備える層がいずれも透明であるため、面光源装置１０では、一方の出光面１０Ｕに入射した光は面光源装置１０を透過して他方の出光面１０Ｄから出光できるようになっており、また、他方の出光面１０Ｄに入射した光も面光源装置１０を透過して一方の出光面１０Ｕから出光できるようになっている。さらに、本実施形態では、平坦面部１１３及び１１４の合計面積に対する斜面部１１５の投影面積の割合を所定の範囲に収めてあるので、ヘイズを抑制できる。したがって、面光源装置１０を通じて反対側を肉眼で明瞭に見通すことができるようになり、シースルー型の面光源装置を実現できる。
【００６８】
具体的には、面光源装置１０は、面光源装置１０全体として、通常６０％以上、好ましくは７０％以上、より好ましくは８０％以上の全光線透過率を有する。なお、上限は理想的には１００％であるが、通常は９０％以下である。
【００６９】
さらに、面光源装置１０では凹凸構造の形状を適切に設定してあるので、面光源装置１０のヘイズは、面光源装置１０全体として、通常１０％以下、好ましくは５％以下、より好ましくは１％以下と小さい値になっている。なお、下限値は理想的にはゼロであるが、通常は０．１％以上である。
【００７０】
〔２．第二実施形態〕
第一実施形態においては出光面に凹部を設け、この凹部により平坦面部と斜面部とを有する凹凸構造を構成したが、例えば、凹部の代わりに凸部を設けてもよい。以下、その例を、図面を用いて説明する。
【００７１】
図６〜図９はいずれも本発明の第二実施形態に係る面光源装置を説明する図である。図６は面光源装置を模式的に示す斜視図である。図７は図６に示す面光源装置を線６ａ−６ｂを通り出光面の面方向に対して垂直な面で切断した断面を模式的に示す断面図である。図８は面光源装置の出光面の一部を、面光源装置の厚み方向から見た様子を拡大して模式的に示す部分平面図である。図９は凹凸構造層を、図８の線８ａを通り出光面に対して垂直な面で切断した断面を模式的に示す部分断面図である。
【００７２】
図６〜図９に示すように、本発明の第二実施形態に係る面光源装置２０は、凹凸構造層１１１の代わりに凹凸構造層２１１を備えていること以外は、第一実施形態に係る面光源装置１０と同様である。すなわち、第二実施形態に係る面光源装置２０は、出光面構造層２００を構成する複層体２１０において、凹凸構造層２１１の表面である出光面２０Ｕの形状が異なる他は、第一実施形態と同様の構成を有している。
【００７３】
出光面２０Ｕの凹凸構造は、第一実施形態に係る出光面１０Ｕの凹凸構造の凹凸を反転させたような形状であり、平坦面部２１３、平坦面部２１４及び斜面部２１５が、第一実施形態に係る平坦面部１１３、平坦面部１１４及び斜面部１１５にそれぞれ対応する。このため、出光面２０Ｕは凹部１１６の代わりに凸部２１６を有し、凸部２１６は、正四角錐の頂部を底面と平行に切り取った形状を有する。また、凸部２１６は、それぞれ、発光面１４４に対して平行な平坦面部２１４を上面として有し、平坦面部２１４に対して傾斜した斜面部２１５を側面として有する。さらに、隣り合う凹部２１６の間には隙間が設けられていて、この隙間が、発光面１４４に対して平行な平坦面部２１３を構成している。なお、図９において符号「２１８」は平坦面部２１３、斜面部２１５、平坦面部２１４及び斜面部２１５を含む繰り返し単位を表す。
【００７４】
したがって、本実施形態の出光面２０Ｕにおいても、斜面部２１５の投影面積は、第一実施形態と同様に、平坦面部２１３及び２１４の合計面積の通常０．１倍以下となっている。また、出光面２０Ｕの凹凸構造における平坦面部２１３及び２１４の高低差Ｈの最大値は１２μｍ以下であり、斜面部２１５が平坦面部２１３及び２１４に対して８０°以上９０°未満の傾斜角度θで傾斜している。
【００７５】
本実施形態の面光源装置２０は上述したように構成されているため、有機ＥＬ素子１４０の発光面１４４から発せられる光は出光面２０Ｕから出光し、発光面１４５から発せられる光は出光面１０Ｄから出光することになる。この際、シースルーであることを維持しながら、高効率で光を取り出すことができる。また、第一実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００７６】
〔３．第三実施形態〕
第一及び第二実施形態においては、有機ＥＬ素子の２つの発光面のうち一方の発光面に凹凸構造を配置するようにしたが、両方の出光面に凹凸構造を配置するようにしてもよい。以下、その例を、図面を用いて説明する。
【００７７】
図１０は本発明の第三実施形態に係る面光源装置を模式的に示す斜視図である。図１０に示すように、本発明の第三実施形態に係る面光源装置３０は、封止基材１５１の代わりに出光面構造層１００を備えること以外は、第一実施形態に係る面光源装置１０と同様である。これにより、面光源装置３０は、有機ＥＬ素子１４０の２つの発光面１４４及び１４５の両方に、出光面構造層１００を備えることになる。したがって、面光源装置３０は、２つの出光面１０Ｕ及び１０Ｄの両方に凹凸構造を有することになる。なお、本実施形態では、２つの出光面に、それぞれ同じ形状の凹凸構造層を設けているが、必ずしもこのような形態には限定されず、一方の出光面の凹凸構造の形状と、他方の出光面の凹凸構造の形状を異なるものとしてもよい。
【００７８】
本実施形態の面光源装置３０は上述したように構成されているため、有機ＥＬ素子１４０の発光面１４４から発せられる光は出光面１０Ｕから出光し、発光面１４５から発せられる光は出光面１０Ｄから出光することになる。この際、シースルーであることを維持しながら、高効率で光を取り出すことができる。また、第一実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００７９】
〔４．第四実施形態〕
第一〜第三実施形態においては、凹部及び凸部並びに当該凹部又は凸部に含まれる斜面部を、出光面に対して平行で互いに直交する２方向に沿って配列するようにしたが、これらは、直交しない２方向に沿って配列してもよく、３方向以上の方向に沿って配列してもよく、ランダムに配置してもよい。以下、その例を、図面を用いて説明する。
【００８０】
図１１及び図１２は、いずれも本発明の第四実施形態に係る面光源装置を説明する図であって、図１１は、面光源装置を厚み方向から見た様子を模式的に示す上面図であり、図１２は、図１１に示す面光源装置を、図１１中の線１１ａを通る、出光面４０Ｕと垂直な面で切断した断面を示す断面図である。
【００８１】
図１１及び図１２に示すように、本発明の第四実施形態に係る面光源装置４０は、凹凸構造層１１１の代わりに凹凸構造層４１１を備えていること以外は、第一実施形態に係る面光源装置１０と同様である。すなわち、第四実施形態にかかる面光源装置４０は、出光面構造層４００を構成する複層体４１０において、凹凸構造層４１１の表面である出光面４０Ｕの形状が異なる他は、第一実施形態と同様の構成を有している。
【００８２】
凹凸構造層４１１の表面である出光面４０Ｕには、円錐の頂部を底面と平行に切り取った形状（円錐台形状）の凹部４１６が複数形成されている。円錐台形状であるため、凹部４１６は、発光面１４４に対して平行な平坦面部４１４を底面として有し、平坦面部４１４に対して傾斜した斜面部４１５を側面として有する。また、出光面４０Ｕ上において凹部４１６は、一定の間隔をおいて、線１１ａ、１１ｂ及び１１ｃに平行な３つの面内方向に沿って連続して配置されている。ここで、線１１ａ、１１ｂ及び１１ｃは、互いに６０°の角度をなしている。したがって、隣り合う凹部４１３の間には、線１１ａ、１１ｂ及び１１ｃに沿って隙間が設けられ、この隙間が、発光面１４４に対して平行な平坦面部４１３を構成している。
【００８３】
さらに、本実施形態の出光面４０Ｕにおいても、斜面部４１５の投影面積は、第一実施形態と同様に、平坦面部４１３及び４１４の合計面積の通常０．１倍以下となっている。また、出光面４０Ｕの凹凸構造における平坦面部４１３及び４１４の高低差の最大値は１２μｍ以下であり、斜面部４１５が平坦面部４１３及び４１４に対して８０°以上９０°未満の傾斜角度で傾斜している。
【００８４】
本実施形態の面光源装置４０は上述したように構成されているため、有機ＥＬ素子１４０の発光面１４４から発せられる光は出光面４０Ｕから出光し、発光面１４５から発せられる光は出光面１０Ｄから出光することになる。この際、シースルーであることを維持しながら、高効率で光を取り出すことができる。また、第一実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００８５】
〔５．第五実施形態〕
第一〜第四実施形態においては、同じ出光面に形成される凹部又は凸部の寸法を一定にし、ひいては凹凸構造が有する平坦面部及び斜面部の寸法もそれぞれ一定に形成したが、寸法を不揃いにして寸法差を設けるようにしてもよい。中でも、出光面から出光する出射光及び出光面で反射した反射光の一方又は両方の干渉をもたらす差異を超える寸法差を設けると、前記の出射光及び反射光の一方又は両方の干渉による虹ムラを抑制できるため、好ましい。例えば、凹部又は凸部の深さ又は高さに当たる平坦面部の高低差に、前記の寸法差があることが好ましい。なお、出光面から出光する出射光には、有機ＥＬ素子が発した光だけでなく、当該出光面の反対側から面光源装置へ入射して面光源装置を透過した透過光も含む。以下、このような凹凸構造の例を、図面を用いて説明する。
【００８６】
図１３は本発明の第五実施形態に係る凹凸構造層の断面を模式的に示す断面図である。図１３に示すように、本発明の第五実施形態に係る凹凸構造層５１１の表面である出光面５０Ｕには、平坦面部５１４を底面とし斜面部５１５を側面とする凹部５１６と、平坦面部５１７を底面とし斜面部５１８を側面とする凹部５１９とが、それぞれ複数設けられている。また、凹部５１６及び５１９の間には隙間が設けられていて、この隙間が平坦面部５１３を構成している。
【００８７】
本実施形態の出光面５０Ｕにおいて、斜面部５１５及び５１８の投影面積は、第一実施形態と同様に、平坦面部５１３、５１４及び５１７の合計面積の通常０．１倍以下となっている。また、出光面５０Ｕの凹凸構造における平坦面部５１３、５１４及び５１７の高低差の最大値は１２μｍ以下であり、斜面部５１５及び５１８が平坦面部５１３、５１４及び５１７に対して８０°以上９０°未満の傾斜角度で傾斜している。
【００８８】
ここで、凹部５１６の深さ（すなわち、平坦面部５１３と平坦面部５１４との高低差）Ｈ５１６は、凹部５１９の深さ（すなわち、平坦面部５１３と平坦面部５１７との高低差）Ｈ５１９よりも小さくなっている。この場合、凹部５１６の深さＨ５１６と凹部５１９の深さＨ５１９との間に、出射光及び反射光の一方又は両方の干渉をもたらす差異を超える寸法差Ｈ５１９−Ｈ５１６があると、干渉による虹ムラを抑制できる。この際、前記の寸法差Ｈ５１９−Ｈ５１６は、出射光の干渉をもたらす差異を超える寸法差であってもよいが、出射光よりも反射光の方が虹ムラへの影響が大きい傾向があるので、反射光の干渉をもたらす差異を超える寸法差であることが好ましく、出射光及び反射光の両方の干渉をもたらす差異を超える寸法差であることがより好ましい。より具体的には、前述した寸法差が無い場合には、凹凸構造層５１１の上面における平坦面部５１３、５１４および５１７での反射光と凹凸構造層５１１の下面での反射光との間で干渉が起こり虹ムラが生じていた。しかしながら、表面の凹凸構造に前記所定の寸法差を備えることにより、反射光間の干渉を抑えることができ、出光面１０Ｕにおける虹ムラを抑えることができる。
【００８９】
前記の干渉をもたらす差異を超える寸法差とは、有機ＥＬ素子１４０から発せられた出射光の干渉を例に挙げると、例えば、出射光の中心波長の、通常０．６２倍以上、好ましくは１．５倍以上の寸法差である。この寸法差を設けることにより、虹ムラの発生を抑制することができる。かかる寸法差の上限は特に限定されないが、好ましくは、出射光の中心波長の６０倍以下である。
【００９０】
上記数値範囲は、以下に示す知見から確認している。すなわち、凹部の深さを全て揃える態様で設計した構造層において、凹部の深さに１７０ｎｍ以上の誤差が生じると干渉が発生して虹ムラが現れるという場合に、かかる虹ムラを発生させる誤差の最小値の２倍以上の高さの寸法差を敢えて設けると、虹ムラの発生を抑制することができることが分かっている。さらに、凹部の深さを全て揃える態様で設計した構造層において、凹部の深さに標準偏差でσ１ｎｍ（≒６０ｎｍ）のバラツキが生じると干渉が発生し虹ムラが現れるという場合、６×σ１ｎｍ（＝３６０ｎｍ）以上の寸法差を敢えて設けることにより、虹ムラの発生を抑制することができることが分かっている。上記２つの知見により、出射光の干渉をもたらす差異を超える寸法差は、面光源装置が出光する光の中心波長の０．６２倍以上であると示すことができる。
【００９１】
また、同様の理由から、透過光及び反射光の干渉では、干渉をもたらす差異を超える寸法差は、透過光及び反射光の中心波長の、通常０．６２倍以上、好ましくは１．５倍以上の寸法差であり、また通常６０倍以下の寸法差である。ただし、通常は、透過光及び反射光は自然光であり、任意の波長を含む光であるため、反射する光の中心波長を決定することは難しい。そこで、虹ムラの原因となる光が可視光であることに鑑みて、通常は、可視光の中心波長である５５０ｎｍを反射する光の中心波長として、前記の寸法差を設定すればよい。
【００９２】
さらに、本実施形態のように凹凸構造が寸法差を有するようにした場合でも、シースルーであることを維持しながら、高効率で光を取り出すことができ、さらには、第一実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００９３】
なお、平坦面部の高低差以外の要素において、前記の寸法差を設けた場合でも、同様の効果を得ることができる。例えば、平坦面部の高低差、凹部又は凸部の間隔、繰り返し構造のピッチ、などの要素群のうち１つ以上の要素において前記の寸法差があれば、同様に虹ムラを抑制することができる。
【００９４】
〔６．第六実施形態〕
本発明に係る出光面構造層は、有機ＥＬ素子を備える面光源装置であれば、任意のものに適用できる。したがって、有機ＥＬ素子に対して対称な層構造を有する面光源装置に対して上述した出光面構造層を設けてもよく、有機ＥＬ素子に対して非対称な層構造を有する面光源装置に対して出光面構造層を設けてもよい。例えば、第三実施形態では、有機ＥＬ素子の両方の発光面１４４及び１４５に、出光面構造層以外の層を備えない点で対称な面光源装置の例を示したが、有機ＥＬ素子に対して非対称な層構造を有する面光源装置に構造層を適用してもよい。以下、その例を、図面を用いて説明する。
【００９５】
図１４は本発明の第六実施形態に係る面光源装置を模式的に示す斜視図である。図１４に示すように、本発明の第六実施形態に係る面光源装置６０は、有機ＥＬ素子１４０の第二の透明電極層１４３と封止基材１５１との間に不活性ガス層６６１を備えること以外は第一実施形態に係る面光源装置１０と同様である。
【００９６】
不活性ガス層６６１は外部から浸入する酸素及び湿気が有機ＥＬ素子１４０を劣化させないように保護する層であり、窒素ガス等の不活性ガスが充填された層である。なお、通常は面光源装置６０の側面は図示しない封止部材で封止されるため、不活性ガス層６６１内のガスが外部に漏れ出すことは無い。
【００９７】
この面光源装置６０は、有機ＥＬ素子１４０の一方の発光面１４５側にだけ不活性ガス層６６１を有する点で、有機ＥＬ素子１４０に対して非対称な層構造を有する。このような面光源装置６０であっても、シースルーであることを維持しながら、高効率で光を取り出すことができ、さらには、第一実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００９８】
〔７．その他〕
本発明の面光源装置について実施形態を示して説明したが、本発明は更に変更して実施してもよい。
例えば、上述した実施形態では発光面に直接に接するように出光面構造層を設けたが、出光面構造層は他の任意の層を介して発光面に設けられていてもよい。任意の層としては、例えば、有機ＥＬ素子を外気及び湿気から保護するガスバリア層、紫外線を遮断する紫外線カット層などが挙げられる。
【００９９】
また、例えば、上述した実施形態では、出光面構造層としては、凹凸構造層、基材フィルム層、接着層及び支持基板からなるものを示したが、出光面構造層は、これらよりも少ない層から構成されたものであってもよく、又は逆にこれらの層に加えて任意の層をさらに含むものであってもよい。例えば、凹凸構造層の表面にさらにコーティング層を有し、これが出光面の凹凸構造を規定するものであってもよい。
【０１００】
また、例えば、平坦面部及び斜面部の位置、向き、形状、数及びこれらの組み合わせは、実施形態のものに限られず、変更してもよい。
具体例を挙げると、平坦面部は、上述した実施形態のように高さ位置を２段階に揃えて設ける以外にも、図１５に示すように１段階に揃えて設けてもよい。図１５は、本発明の別の実施形態に係る凹凸構造層の断面を模式的に示す断面図である。図１５に示す凹凸構造層７１１においては、錐形状の凹部７１６の側面として斜面部７１５が設けられ、隣り合う凹部７１６間の隙間に高さ位置を揃えて平坦面部７１３が設けられている。このように平坦面部の高さ位置を１段階に揃える場合でも、斜面部７１５の投影面積を平坦面部７１３の面積に対して所定の範囲に収めることにより、これらの平坦面部７１３及び斜面部７１５を有する出光面７０Ｕから高効率で光を取り出すことができ、また、良好なシースルーを実現できる。
【０１０１】
また、例えば、図１６に示すように、平坦面部の高さ位置を３段階以上に揃えるようにしてもよい。図１６は、本発明の別の実施形態に係る凹凸構造層の断面を模式的に示す断面図である。図１６に示す凹凸構造層８１１において凹部８１６は平坦面部８１４及び８１７並びに斜面部８１５及び８１８を有する。また、底面として平坦面部８１４の周囲に斜面部８１５が設けられ、斜面部８１５の周囲に平坦面部８１７が設けられ、平坦面部８１７の周囲に斜面部８１８が設けられ、隣り合う凹部８１６間の隙間に平坦面部８１３が設けられている。このように平坦面部の高さ位置を３段階以上の複数段階で揃える場合でも、斜面部８１５及び８１８の投影面積を平坦面部８１３、８１４及び８１７の合計面積に対して所定の範囲に収めることにより、これらの平坦面部８１３、８１４及び８１７並びに斜面部８１５及び８１８を有する出光面８０Ｕから高効率で光を取り出すことができ、また、良好なシースルーを実現できる。なお、平坦面部の高さ位置を３段階以上の複数段階で揃える場合、厚み方向の平坦面部の高低差の最大値は、図１６において符号ＨＭＡＸで示す寸法となる。
【０１０２】
また、上述した実施形態のように斜面部を平坦な平面とする以外にも、図１７に示すように曲面としてもよい。図１７は本発明の別の実施形態に係る構造層の断面を模式的に示す断面図である。図１７に示す凹凸構造層９１１においては、凹部９１６の底面として平坦面部９１４が設けられ、平坦面部９１４の周囲に、平坦面部９１４からの距離が離れるにつれて次第に傾斜角度が増加又は減少する曲面状の斜面部９１５が設けられ、斜面部９１５の周囲に平坦面部９１３が設けられている。このように斜面部が曲面となっている場合でも、斜面部９１５の投影面積を平坦面部９１３及び９１４の合計面積に対して所定の範囲に収めることにより、これらの平坦面部９１３及び９１４並びに斜面部９１５を有する出光面９０Ｕから高効率で光を取り出すことができ、また、良好なシースルーを実現できる。
【０１０３】
したがって、出光面に形成される凹部及び凸部の形状は、例えば、角錐台形状、円錐台形状、球面の一部の形状、及びこれらを組み合わせた形状など、様々な形状を有しうる。また、前記の角錐台形状の底面の形状は、三角、五角、六角、正方形以外の四角形などの形状とすることもできる。
【０１０４】
また、上述した実施形態では、出光面の全面に分布する凹部又は凸部として、同一の形状からなるもののみが分布しているものを示したが、出光面には異なる形状の凹部又は凸部が混在していてもよく、また、凹部と凸部とが混在していてもよい。例えば、大きさの異なる凹部又は凸部が混在していたり、角錐台形状及び円錐台形状の凹部又は凸部が混在していたり、異なる傾斜角度の斜面部が混在していたりしてもよい。
【０１０５】
また、例えば、上述した実施形態では、凹部及び凸部の幅、並びに、隣り合う凹部同士の間隔及び凸部同士の間隔については、一定のものを示したが、凹部及び凸部の幅が狭いものと広いものとが混在していてもよく、また、隣り合う凹部同士の間隔及び凸部同士の間隔が狭い箇所と広い箇所とが混在していてもよい。
【０１０６】
〔８．用途〕
本発明の面光源装置は、例えば、照明器具及びバックライト装置等の用途に用いることができる。
照明器具は、本発明の面光源装置を光源として有し、さらに、必要に応じて、光源を保持する部材、電力を供給する回路等の任意の構成要素を備える。
また、バックライト装置は、本発明の面光源装置を光源として有し、さらに、必要に応じて、筐体、電力を供給する回路、出光する光をさらに均一にするための拡散板、拡散シート、プリズムシート等の任意の構成要素を含む。バックライト装置の用途は、液晶表示装置等、画素を制御して画像を表示させる表示装置、並びに看板等の固定された画像を表示させる表示装置のバックライト等が挙げられる。
【実施例】
【０１０７】
以下、実施例を示して本発明について具体的に説明するが、本発明は以下に示す実施例に限定されるものではなく、本願の請求の範囲及びその均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施してもよい。【０１０８】
［平坦面の高低差が不揃いな実施例及び比較例］
〔実施例１〕
（複層体の製造）
ロール状のフィルム基材（商品名「ゼオノアフィルム」、日本ゼオン株式会社製、脂環式構造含有重合体樹脂のフィルム、厚さ１００μｍ、屈折率１．５３）にウレタンアクリレートを主成分とするＵＶ硬化樹脂（屈折率１．５４）を塗布して塗膜を形成し、かかる塗膜上に金属モールドを押し付けた。この状態で、紫外線を１．５ｍＪ／ｃｍ２照射し塗膜を硬化させ、凹凸構造を有する凹凸構造層（厚み１２μｍ）を形成した。凹凸構造を作成する金属モールドは、頂角１５°、先端幅５μｍの切削バイト１を用いて、型とする金属板２の一方の面上において図１８に示す繰り返し単位を面内のある方向に沿って切削し、続いてかかる方向に直交する方向に沿って切削して得た。切削は一定の切削ピッチＰで行った。また、切削により形成される溝の深さはＨ１〜Ｈ５の５段階に変え、こうして形成される５本の溝を繰り返し単位として、繰り返し切削を行った。本実施例においては、切削ピッチＰを３５μｍにし、繰り返し単位に含まれる溝の深さＨ１〜Ｈ５は、Ｈ１が６．４μｍ、Ｈ２が６．７μｍ、Ｈ３が７μｍ、Ｈ４が７．３μｍ、およびＨ５が７．６μｍとなるようにした。また、こうして形成される５本の溝の幅Ｗ１〜Ｗ５は、Ｗ１が６．６９μｍ、Ｗ２が６．７６μｍ、Ｗ３が６．８４μｍ、Ｗ４が６．９２μｍ、およびＷ５が７．００μｍであった。【０１０９】
図１９は、実施例１で得られた凹凸構造層を、切削方向に垂直な平面で切った断面の様子を模式的に示す図である。図１９に示すように、得られた凹凸構造層３の表面には、金属モールドに形成された溝に対応して四角錐台形状の凹部を多数有する凹凸構造が形成され、凹部の周囲には高さ位置およびピッチが異なる複数の平坦面が設けられた。この凹凸構造層３の凹凸構造が形成された面において、平坦面部に対する斜面部の平均傾斜角度は８２．５°であった。また、平坦面部の合計面積（全面積）に対する斜面部の投影面積の比は０．１であり、平坦面部の高低差の最大は７．６μｍであった。なお、四角錐台形状の凹部の底辺の長さの平均値は３０μｍであり、深さの平均値は７μｍであった。【０１１０】
（透明有機ＥＬ素子の製造）
主面に透明電極層が形成されたガラス基板上に、ホール注入層、ホール輸送層、発光層、ホール阻止層、電荷発生層、金属酸化物層及び陰極を、この順に形成した。各層を形成した材料と膜厚は下記の通りである。【０１１１】
・透明電極層：ＩＴＯ  ３００ｎｍ
・ホール注入層：三酸化モリブデン（ＭｏＯ３）５ｎｍ
・ホール輸送層：ＮＳ−２１［新日鉄化学株式会社製］及びＭｏＯ３  ２０ｎｍ、さらにＮＳ２１  ５ｎｍ、合計２５ｎｍ
・発光層：ＮＳ２１及びＥＹ５２（ｅ−Ｒａｙ  Ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社（以下、ｅ−Ｒａｙ社とする）製）２０ｎｍ、さらにＥＢ４３及びＥＢ５２（共にｅ−Ｒａｙ社製）３０ｎｍ、合計５０ｎｍ
・ホール阻止層：ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（ｐ−フェニルフェノラート）アルミニウム（ＢＡｌｑ）  ５ｎｍ
・電荷発生層：Ｌｉｑ及びＤＰＢ  ３５ｎｍ、さらにアルミニウム  １．５ｎｍ、さらにＮＳ２１及びＭｏＯ３  １０ｎｍ、合計３７．５ｎｍ
・金属酸化物層：ＭｏＯ３  ５ｎｍ
・陰極：ＩＴＯ  １００ｎｍ【０１１２】
ホール注入層から金属酸化物層までの形成は、真空蒸着装置内に透明電極層を既に形成したガラス基板を設置し、上記のホール輸送層から金属酸化物層までの材料を抵抗加熱式により順次蒸着させることにより行なった。系内圧は５×１０−３Ｐａで、蒸発速度０．１〜０．２ｎｍ／ｓで行った。その後、陰極層のＩＴＯは、対向ターゲット型スパッタ法により製膜した。これを、ＵＶ硬化樹脂を用いて、別のガラス板により封止し、透明有機ＥＬ素子１を得た。得られた透明有機ＥＬ素子１に通電し駆動させたところ、良好な白色の発光が得られ、正面方向及び斜め方向共に、透明性が優れていた。なお、ここで正面方向とは発光面の法線方向に平行な方向を指し、斜め方向とは発光面に対して４５°傾斜した方向を指す。【０１１３】
（面光源装置１の製造）
得られた透明有機ＥＬ素子１に、凹凸構造層を形成したフィルム基材を粘着層（アクリル系樹脂、屈折率１．４９、日東電工社製、ＣＳ９６２１）を介して貼り合せ、透明有機ＥＬ素子１−粘着層−フィルム基材−凹凸構造層との層構成を有する面光源装置１を得た。得られた面光源装置１を通電して発光させ、面光源装置１の透過性を目視で評価すると、正面方向及び斜め方向からの透明性が優れていた。【０１１４】
〔実施例２〕
切削バイトを、頂角が２０．０°、先端幅Ｗ０が１０μｍのものに変更し、金属モールドに形成する溝の幅Ｗ１〜Ｗ５をそれぞれ、Ｗ１が１１．３８μｍ、Ｗ２が１１．６０μｍ、Ｗ３が１１．８２μｍ、Ｗ４が１２．０４μｍ、およびＷ５が１２．２６μｍとなるようにし、これらの溝の高さＨ１〜Ｈ５をそれぞれ、Ｈ１が１．９μｍ、Ｈ２が２．２μｍ、Ｈ３が２．５μｍ、Ｈ４が２．８μｍ、およびＨ５が３．１μｍとなるようにし、切削ピッチＰを４０μｍとしたこと以外は実施例１と同様にして金属モールドを製造し、さらに凹凸構造層（厚み７．５μｍ）を形成して、面光源装置２を製造した。【０１１５】
製造された凹凸構造層の凹凸構造が形成された面において、平坦面部に対する斜面部の平均傾斜角度７０°であった。また、平坦面部の合計面積に対する斜面部の投影面積の比は０．０７であり、平坦面部の高低差の最大は３．１μｍであった。なお、四角錐台形状の凹部の底辺の長さの平均値は３０μｍであり、深さの平均値は２．５μｍであった。
得られた面光源装置２を通電して発光させ、面光源装置２の透過性を目視で評価すると、正面方向及び斜め方向からの透明性が優れていた。【０１１６】
〔実施例３〕
切削バイトを、頂角が５．０°、先端幅Ｗ０が１０μｍのものに変更し、金属モールドに形成する溝の幅Ｗ１〜Ｗ５をそれぞれ、Ｗ１が１１．６９μｍ、Ｗ２が１１．７２μｍ、Ｗ３が１１．７５μｍ、Ｗ４が１１．７７μｍ、およびＷ５が１１．８０μｍとなるようにし、これらの溝の高さＨ１〜Ｈ５をそれぞれ、Ｈ１が１９．４μｍ、Ｈ２が１９．７μｍ、Ｈ３が２０．０μｍ、Ｈ４が２０．３μｍ、およびＨ５が２０．６μｍとなるようにし、切削ピッチＰを１３０μｍとしたこと以外は実施例１と同様にし、さらに凹凸構造層（厚み２５μｍ）を形成して、面光源装置３を製造した。【０１１７】
製造された凹凸構造層の凹凸構造が形成された面において、平坦面部に対する斜面部の平均傾斜角度８７．５°であった。また、平坦面部の合計面積に対する斜面部の投影面積の比は０．０３であり、平坦面部の高低差の最大は２０．６μｍであった。なお、四角錐台形状の凹部の底辺の長さの平均値は１２０μｍであり、深さの平均値は２０μｍであった。
得られた面光源装置３を通電して発光させ、面光源装置３の透過性を目視で評価すると、正面方向及び斜め方向からの透明性が優れていた。【０１１８】
〔実施例４〕
切削バイトを、頂角が４０．０°、先端幅Ｗ０が５９．０８μｍのものに変更し、金属モールドに形成する溝の幅Ｗ１〜Ｗ５をそれぞれ、Ｗ１が６９．５６μｍ、Ｗ２が６９．７８μｍ、Ｗ３が７０．００μｍ、Ｗ４が７０．２２μｍ、およびＷ５が７０．４４μｍとなるようにし、これらの溝の高さＨ１〜Ｈ５をそれぞれ、Ｈ１が１４．４４μｍ、Ｈ２が１４．７μｍ、Ｈ３が１５．０μｍ、Ｈ４が１５．３μｍ、およびＨ５が１５．６μｍとなるようにし、切削ピッチＰを２１０μｍとしたこと以外は実施例１と同様にして金属モールドＡを製造した。この金属モールドＡにニッケル電鋳加工を行って、凹凸構造が反転した形状を表面に有する金属モールドＢを製造した。金属モールドとして前記の金属モールドＢを用いて凹凸構造層（厚み２０μｍ）を形成したことの他は、実施例１と同様にして、面光源装置４を製造した。【０１１９】
製造された凹凸構造層の凹凸構造が形成された面において、平坦面部に対する斜面部の平均傾斜角度は７０．０°であった。また、平坦面部の合計面積に対する斜面部の投影面積の比は０．０４であり、平坦面部の高低差の最大は１５．６μｍであった。なお、四角錐台形状の凹部の底辺の長さの平均値は７０μｍであり、深さの平均値は１５μｍであった。
得られた面光源装置４を通電して発光させ、面光源装置４の透過性を目視で評価すると、正面方向及び斜め方向からの透明性が優れていた。【０１２０】
〔比較例２〕
切削バイトを、頂角が１５．０°、先端幅Ｗ０が２．５μｍのものに変更し、金属モールドに形成する溝の幅Ｗ１〜Ｗ５をそれぞれ、Ｗ１が４．９８μｍ、Ｗ２が５．０５μｍ、Ｗ３が５．１３μｍ、Ｗ４が５．２１μｍ、およびＷ５が５．２９μｍとなるようにし、これらの溝の高さＨ１〜Ｈ５をそれぞれ、Ｈ１が９．４μｍ、Ｈ２が９．７μｍ、Ｈ３が１０．０μｍ、Ｈ４が１０．３μｍ、およびＨ５が１０．６μｍとなるようにし、切削ピッチＰを３７．５μｍとしたこと以外は、実施例１と同様にして、面光源装置５を製造した。
この凹凸構造層（厚み１５μｍ）の凹凸構造が形成された面において、平坦面部の合計面積に対する斜面部の投影面積の比は０．１４であり、平坦面部の高低差の最大は１０．６μｍであった。なお、四角錐台形状の凹部の底辺の長さの平均値は３５μｍであり、深さの平均値は１０μｍであった。
得られた面光源装置５を通電して発光させ、面光源装置５の透過性を目視で評価すると、正面方向及び斜め方向からの透明性が劣っていた。【０１２１】
〔比較例３〕
切削バイトを、頂角が４０．０°、先端幅Ｗ０が５．０μｍのものに変更し、金属モールドに形成する溝の幅Ｗ１〜Ｗ５をそれぞれ、Ｗ１が８．２μｍ、Ｗ２が８．４２μｍ、Ｗ３が８．６４μｍ、Ｗ４が８．８６μｍ、およびＷ５が９．０８μｍとなるようにし、これらの溝の高さＨ１〜Ｈ５をそれぞれ、Ｈ１が４．４μｍ、Ｈ２が４．７μｍ、Ｈ３が５．０μｍ、Ｈ４が５．３μｍ、およびＨ５が５．６μｍとなるようにし、切削ピッチＰを３５．０μｍとしたこと以外は、実施例１と同様にして、面光源装置６を製造した。
この凹凸構造層（厚み１０μｍ）の凹凸構造が形成された面において、平坦面部の面積に対する斜面部の投影面積の比は０．２であり、平坦面部の高低差の最大は５．６μｍであった。なお、四角錐台形状の凹部の底辺の長さの平均値は３０μｍであり、深さの平均値は５μｍであった。
得られた面光源装置６を通電して発光させ、面光源装置６の透過性を目視で評価すると、正面方向及び斜め方向からの透明性が劣っていた。【０１２２】
〔比較例４〕
切削バイトを、頂角が１５．０°、先端幅Ｗ０が１０．０μｍのものに変更し、金属モールドに形成する溝の幅Ｗ１〜Ｗ５をそれぞれ、Ｗ１が１５．１１μｍ、Ｗ２が１５．１９μｍ、Ｗ３が１５．２７μｍ、Ｗ４が１５．３５μｍ、およびＷ５が１５．４２μｍとなるようにし、これらの溝の高さＨ１〜Ｈ５をそれぞれ、Ｈ１が１９．４μｍ、Ｈ２が１９．７μｍ、Ｈ３が２０．０μｍ、Ｈ４が２０．３μｍ、およびＨ５が２０．６μｍとなるようにし、切削ピッチＰを８０μｍとしたこと以外は、実施例１と同様にして、面光源装置７を製造した。
この凹凸構造層（厚み２５μｍ）の凹凸構造が形成された面において、平坦面部の面積に対する斜面部の投影面積の比は０．２２であり、平坦面部の高低差の最大は２０．６μｍであった。なお、四角錐台形状の凹部の底辺の長さの平均値は７０μｍであり、深さの平均値は２０μｍであった。
得られた面光源装置７を通電して発光させ、面光源装置７の透過性を目視で評価すると、正面方向及び斜め方向からの透明性が劣っていた。【０１２３】
〔比較例５〕
切削バイトを、頂角が４０．０°、先端幅Ｗ０が２０．０μｍのものに変更し、金属モールドに形成する溝の幅Ｗ１〜Ｗ５をそれぞれ、Ｗ１が３４．１２μｍ、Ｗ２が３４．３４μｍ、Ｗ３が３４．５６μｍ、Ｗ４が３４．７８μｍ、およびＷ５が３５．００μｍとなるようにし、これらの溝の高さＨ１〜Ｈ５をそれぞれ、Ｈ１が１９．４μｍ、Ｈ２が１９．７μｍ、Ｈ３が２０．０μｍ、Ｈ４が２０．３μｍ、およびＨ５が２０．６μｍとなるようにし、切削ピッチＰを８０μｍとしたこと以外は、実施例１と同様にして、面光源装置８を製造した。
この凹凸構造層（厚み２５μｍ）の凹凸構造が形成された面において、平坦面部の面積に対する斜面部の投影面積の比は０．３２であり、平坦面部の高低差の最大は２０．６μｍであった。なお、四角錐台形状の凹部の底辺の長さの平均値は６０μｍであり、深さの平均値は２０μｍであった。
得られた面光源装置８を通電して発光させ、面光源装置８の透過性を目視で評価すると、正面方向及び斜め方向からの透明性が劣っていた。【０１２４】
［評価］
（光取り出し量）
実施例１で得られた透明有機ＥＬ素子１、実施例１〜４並びに比較例２〜５で得られた面光源装置１〜８について、プログラム（プログラム名：Ｌｉｇｈｔ  Ｔｏｏｌｓ，Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｒｅｓｅｒｃｈ  Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ社製）を用いた光学シミュレーションで、発光層の光度を１ｌｍとし、両面からでてくる光度を算出した。得られた値を表１に示す。なお、表１において「貼合面」欄の数値は、凹凸構造層が設けられて凹凸構造を有する出光面からの光取出量を表し、「裏面」欄の数値は、凹凸構造層の無いガラス表面からの光取出量を表す。また、透明有機ＥＬ素子１については比較例１として取り扱う。比較例１において、「貼合面」欄の数値および「裏面」欄の数値は、いずれも、凹凸構造層の無いガラス表面からの光取出量を表す。【０１２５】
（透明性）
５ｍｍ×５ｍｍサイズの文字を配列した表示面の５０ｃｍ手前に、透明有機ＥＬ素子１および面光源装置１〜８を非点灯状態で配置し、透明有機ＥＬ素子１および面光源装置１〜８を通して、正面方向および斜め方向から文字を観察した。文字がにじみやゆがみが無くはっきり見えるものを「優」、にじみやゆがみがあるが、文字が読み取れるものを「良」、にじみやゆがみが多く、文字がはっきり読み取れないものを「不良」とした。結果を表１に示す。【０１２６】
（虹ムラ）
実施例１〜実施例４、および比較例２〜比較例５で得られた面光源装置について目視観察し、虹ムラの有無を確認した。実施例１〜実施例４、および比較例２〜比較例５は、いずれも凹凸構造の高低差を所定範囲で不揃いとしているため、凹凸構造層の表裏面での反射光における干渉に基づく虹ムラがほとんど観察されず優良であった。【０１２７】
【表１】
2012002259.tif 000003
【０１２８】
［平坦面の高低差がそろっている実施例及び比較例］
〔実施例５〕
金属モールドとして、底辺３０μｍ、高さ５μｍ、底面に対する側面の平均傾斜角度８０°の正四角錐形状の凸部が、３５μｍピッチで並んだ形状のものを用いて凹凸構造層を形成したことの他は、実施例１と同様にして、面光源装置９を製造した。ここで、本実施例の金属モールドの表面には、隣接する凸部間に平坦面部を有する構造が形成されている。これらの平坦面部はその高さ位置が揃っている。なお、ここでいう平坦面部の高さ位置が揃っている状態とは、平坦面部の高低差の最大が０．１μｍ未満であることをいう。得られた面光源装置９における凹凸構造層の凹凸構造層（厚み１０μｍ）が形成された面において、平坦面部の合計面積に対する斜面部の投影面積の比は０．０９であり、平坦面部の高低差の最大は５．１μｍであった。なお、四角錐台形状の凹部の底辺の長さの平均値は３０μｍであり、深さの平均値は５μｍであった。
得られた面光源装置９を通電して発光させ、面光源装置９の透過性を目視で評価すると、正面方向及び斜め方向からの透明性が非常に優れていた。【０１２９】
〔実施例６〕
金属モールドとして、底辺９０μｍ、高さ１５μｍ、底面に対する側面の平均傾斜角度８７．５°の正四角錐形状の凸部が、９７．５μｍピッチで並んだ形状のものを用いて凹凸構造層を形成したことの他は、実施例１と同様にして、面光源装置１０を製造した。ここで、本実施例の金属モールドの表面には、隣接する凸部間に平坦面部を有する構造が形成されている。これらの平坦面部はその高さ位置が揃っている。
この凹凸構造層（厚み２０μｍ）の凹凸構造が形成された面において、平坦面部の面積に対する斜面部の投影面積の比は０．０３であり、平坦面部の高低差の最大は１５．１μｍであった。なお、四角錐台形状の凹部の底辺の長さの平均値は９０μｍであり、深さの平均値は１５μｍであった。
得られた面光源装置１０を通電して発光させ、面光源装置１０の透過性を目視で評価すると、正面方向及び斜め方向からの透明性が優れていた。【０１３０】
〔実施例７〕
金属モールドとして、底辺７０μｍ、高さ１０μｍ、底面に対する側面の平均傾斜角度８７．５°の正四角錐形状の凸部が、１４０μｍピッチで並んだ形状のものを用いて凹凸構造層を形成したことの他は、実施例１と同様にして、面光源装置１１を製造した。ここで、本実施例の金属モールドの表面には、隣接する凸部間に平坦面部を有する構造が形成されている。これらの平坦面部はその高さ位置が揃っている。
この凹凸構造層（厚み１５μｍ）の凹凸構造が形成された面において、平坦面部の面積に対する斜面部の投影面積の比は０．０８であり、平坦面部の高低差の最大は１０．１μｍであった。なお、四角錐台形状の凹部の底辺の長さの平均値は７０μｍであり、深さの平均値は１０μｍであった。
得られた面光源装置１１を通電して発光させ、面光源装置１１の透過性を目視で評価すると、正面方向及び斜め方向からの透明性が優れていた。【０１３１】
〔実施例８〕
金属モールドとして、底辺７０μｍ、高さ１５μｍ、底面に対する側面の平均傾斜角度７０°の正四角錐形状の凸部が、２１０μｍピッチで並んだ形状のものを用いて凹凸構造層を形成したことの他は、実施例１と同様にして、面光源装置１２を製造した。ここで、本実施例の金属モールドの表面には、隣接する凸部間に平坦面部を有する構造が形成されている。これらの平坦面部はその高さ位置が揃っている。
この凹凸構造層（厚み２０μｍ）の凹凸構造が形成された面において、平坦面部の面積に対する斜面部の投影面積の比は０．０７であり、平坦面部の高低差の最大は１５．１μｍであった。なお、四角錐台形状の凹部の底辺の長さの平均値は７０μｍであり、深さの平均値は１５μｍであった。
得られた面光源装置１２を通電して発光させ、面光源装置１２の透過性を目視で評価すると、正面方向及び斜め方向からの透明性が優れていた。【０１３２】
〔比較例６〕
金属モールドとして、底辺３５μｍ、高さ１０μｍ、底面に対する側面の平均傾斜角度８２．５°の正四角錐形状の凸部が、３７．５μｍピッチで並んだ形状のものを用いて凹凸構造層を形成したことの他は、実施例１と同様にして、面光源装置１３を製造した。ここで、本実施例の金属モールドの表面には、隣接する凸部間に平坦面部を有する構造が形成されている。これらの平坦面部はその高さ位置が揃っている。
この凹凸構造層（厚み１５μｍ）の凹凸構造が形成された面において、平坦面部の面積に対する斜面部の投影面積の比は０．１４であり、平坦面部の高低差の最大は１０．１μｍであった。なお、四角錐台形状の凹部の底辺の長さの平均値は３５μｍであり、深さの平均値は１０μｍであった。
得られた面光源装置１３を通電して発光させ、面光源装置１３の透過性を目視で評価すると、正面方向及び斜め方向からの透明性が劣っていた。【０１３３】
〔比較例７〕
金属モールドとして、底辺３０μｍ、高さ５μｍ、底面に対する側面の平均傾斜角度７０°の正四角錐形状の凸部が、３５μｍピッチで並んだ形状のものを用いて凹凸構造層を形成したことの他は、実施例１と同様にして、面光源装置１４を製造した。ここで、本実施例の金属モールドの表面には、隣接する凸部間に平坦面部を有する構造が形成されている。これらの平坦面部はその高さ位置が揃っている。
この凹凸構造層（厚み１０μｍ）の凹凸構造が形成された面において、平坦面部の面積に対する斜面部の投影面積の比は０．２であり、平坦面部の高低差の最大は５．１μｍであった。なお、四角錐台形状の凹部の底辺の長さの平均値は３０μｍであり、深さの平均値は５μｍであった。
得られた面光源装置１４を通電して発光させ、面光源装置１４の透過性を目視で評価すると、正面方向及び斜め方向からの透明性が劣っていた。【０１３４】
〔比較例８〕
金属モールドとして、底辺７０μｍ、高さ２０μｍ、底面に対する側面の平均傾斜角度８２．５°の正四角錐形状の凸部が、８０μｍピッチで並んだ形状のものを用いて凹凸構造層を形成したことの他は、実施例１と同様にして、面光源装置１５を製造した。ここで、本実施例の金属モールドの表面には、隣接する凸部間に平坦面部を有する構造が形成されている。これらの平坦面部はその高さ位置が揃っている。
この凹凸構造層（厚み２５μｍ）の凹凸構造が形成された面において、平坦面部の面積に対する斜面部の投影面積の比は０．１２であり、平坦面部の高低差の最大は２０．１μｍであった。なお、四角錐台形状の凹部の底辺の長さの平均値は７０μｍであり、深さの平均値は２０μｍであった。
得られた面光源装置１５を通電して発光させ、面光源装置１５の透過性を目視で評価すると、正面方向及び斜め方向からの透明性が劣っていた。【０１３５】
〔比較例９〕
金属モールドとして、底辺７０μｍ、高さ３５μｍ、底面に対する側面の平均傾斜角度５０°の正四角錐形状の凸部が、１４０μｍピッチで並んだ形状のものを用いて凹凸構造層を形成したことの他は、実施例１と同様にして、面光源装置１６を製造した。ここで、本実施例の金属モールドの表面には、隣接する凸部間に平坦面部を有する構造が形成されている。これらの平坦面部はその高さ位置が揃っている。
この凹凸構造層（厚み４０μｍ）の凹凸構造が形成された面において、平坦面部の面積に対する斜面部の投影面積の比は０．３２であり、平坦面部の高低差の最大は３５．１μｍであった。なお、四角錐台形状の凹部の底辺の長さの平均値は７０μｍであり、深さの平均値は３５μｍであった。
得られた面光源装置１６を通電して発光させ、面光源装置１６の透過性を目視で評価すると、正面方向及び斜め方向からの透明性が劣っていた。【０１３６】
＜評価＞
実施例５〜８及び比較例６〜９で得られた面光源装置９〜１６について、上述した要領で、光取り出し量及び透明性を評価した。結果を表２に示す。【０１３７】
なお、実施例５〜実施例８、および比較例６〜比較例９で得られた面光源装置について目視観察したところ、多少の虹ムラが存在するものの、使用態様によっては問題視されない程度のものであった。【０１３８】
【表２】
2012002259.tif 000004
【産業上の利用可能性】
【０１３９】
本発明の面光源装置は、例えば、照明器具及びバックライト装置等の用途に用いて好適である。
【符号の説明】
【０１４０】
１０  面光源装置
１０Ｕ  出光面
１０Ｄ  出光面
１００  出光面構造層
１１０  複層体
１１１  凹凸構造層
１１２  基材フィルム層
１１３  平坦面部
１１４  平坦面部
１１５  斜面部
１１６  凹部
１１７  斜面部１１５と平坦面部１１３との境界線
１１８  繰り返し単位
１２１  接着層
１３１  支持基板
１４０  有機ＥＬ素子
１４１  第一の透明電極層
１４２  発光層
１４３  第二の透明電極層
１４４  発光面
１４５  発光面
１５１  封止基材
２０  面光源装置
２０Ｕ  出光面
２００  出光面構造層
２１０  複層体
２１１  凹凸構造層
２１３  平坦面部
２１４  平坦面部
２１５  斜面部
２１６  凸部
２１８  繰り返し単位
３０  面光源装置
４０  面光源装置
４０Ｕ  出光面
４００  出光面構造層
４１０  複層体
４１１  凹凸構造層
４１３  平坦面部
４１４  平対面部
４１５  斜面部
４１６  凹部
５１１  凹凸構造層
５１３  平坦面部
５１４  平坦面部
５１５  斜面部
５１６  凹部
５１７  平坦面部
５１８  斜面部
５１９  凹部
６０  面光源装置
６６１  不活性ガス層
７０Ｕ  出光面
７１１  凹凸構造層
７１３  平坦面部
７１５  斜面部
７１６  凹部
８０Ｕ  出光面
８１１  凹凸構造層
８１３  平坦面部
８１４  平坦面部
８１５  斜面部
８１６  凹部
８１７  平坦面部
８１８  斜面部
９０Ｕ  出光面
９１１  凹凸構造層
９１３  平坦面部
９１４  平坦面部
９１５  斜面部
９１６  凹部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2012002259.tif 000021
【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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2012002259.tif 000025
2012002259.tif 000026
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